植物乳杆菌高密度发酵、冻干保护剂筛选及微胶囊化工艺研究
全球益生菌的市场规模呈逐年增长的态势。2020年，全球益生菌的市场规模为566亿美元，预计到2026年，其市场规模将接近911亿美元，益生菌产品的开发与利用具有可观的市场前景。益生菌产业化已初具规模，在普通食品、保健食品以及药品等方面均得到广泛关注。其作用，也从传统的肠胃健康拓展到了女性健康、口腔保健和情绪保护等领域。由于益生菌产品在国内发展的起步时间较晚，产品开发过程中还存在发酵密度及冻干存活率低，到达人体肠道的活菌较少，储存稳定性差等一系列亟待解决的问题。基于上述问题，本研究针对植物乳杆菌高密度发酵、冻干及双层微胶囊化等关键工艺进行研究，通过体外及储存稳定性进行证实。 主要研究结果如下： 1.以生长性能为指标，从实验室留存的乳酸菌中筛选到一株出发菌株，鉴定为植物乳杆菌，命名为植物乳杆菌Y2。该菌体为圆端直杆状，无鞭毛，可运动。发酵2h进入对数生长期，16h菌体进入稳定期。 2.通过单因素与响应曲面法相结合，确定植物乳杆菌Y2高密度发酵培养基配方为：葡萄糖30g/L、牛肉浸膏25g/L、MgSO43.20g/L、磷酸氢二钾2g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、吐温801g/L。应用此培养基，37℃厌氧培养12h，活菌数可达2.797×1011CFU/mL，较原MRS液体培养基提高84倍。 3.脱脂乳，海藻糖和菊粉共混物可以显著提高冷冻干燥过程中植物乳杆菌Y2的存活率。脱脂乳、海藻糖与菊粉等比例混合后，与菌体按质量比1：8共混，冻干存活率为86.87%±0.9%。低温环境有利于菌粉的储存，当菌粉于4℃储存203天时，活菌数仍可维持在7.44±0.36×109CFU/g。荧光检测及胞内酶分析实验表明，脱脂乳、海藻糖和菊粉共混可以减少菌体在冷冻干燥过程中的损伤，避免细胞膜破裂，保护细胞内的乳酸脱氢酶和ATP酶的活性，从而提高细胞活力。 4.植物乳杆菌Y2海藻酸钠微胶囊包埋率为88.10%±1.34%，海藻酸钠/壳聚糖微胶囊的包埋率为59.39%±0.91%。海藻酸钠微胶囊体外模拟消化液消化，存活率最终为66.67%±3.20%；海藻酸钠与壳聚糖双层包被的微胶囊体外模拟消化液消化后，存活率最终为73.80%±7.95%，游离菌的存活率仅为16.09%±2.40%，包埋后分别提高了50.58%±0.80%和57.71%±5.55%。表明合适的微胶囊材料可以有效抵御消化过程中消化酶、胃酸和胆盐对菌体的伤害，提高植物乳杆菌的存活率。
益生菌;高密度发酵;冻干保护剂;微胶囊化
吉林农业大学
硕士
微生物学
王刚
2023
中文
TS218
2023-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）